Повышение энергоэффективности как базовая мера энергоперехода

Современные вызовы в энергетическом секторе, обусловленные технологическим прогрессом, развитием возобновляемой энергетики, запросом на экологичность, надежность и гибкость поставок энергии, на декарбонизацию в противовес глобальным изменениям климата, все то, что можно объединить термином «энергопереход», — своей базовой мерой имеют наиболее известные, понятные и окупаемые меры по повышению энергетической эффективности. Не случайно и финальный документ Рамочной конвенции ООН по изменению климата (СОР28) содержит обязательство удвоить глобальный темп роста энергетической эффективности.

Контекст

К началу XXI века человечество осознало, что сложившаяся модель хозяйствования привела к целому ряду серьезных глобальных проблем, которые нельзя больше игнорировать. Это изменение климата, утрата биоразнообразия, накопленный экологический вред для воздуха, водных ресурсов и почвы, и целый ряд других (можно вспомнить модель планетарных ограничений – planetary boundaries) несколько из них признаются экспертами как носящие экзистенциальный характер, т.е. угрожающие существованию человечества.

Комплекс сложившихся проблем и несовершенств, которые допускаются в процессе развития человечества, в 2015 году оформлен в виде набора глобальных перспективных задач – 17 целей устойчивого развития ООН. Они универсальны, учитывают весь спектр экономической и социальной жизни обществ и обычно соответствуют и национальным целям, принятым в государствах. В Казахстане выбраны пять приоритетных направлений, по которым идет комплексная работа. В январе специализированный Координационный совет утвердил план мер по реализации целей устойчивого развития на 2024 год.

С названными тенденциями неразрывно связана декарбонизация — задача по снижению углеродного следа процессов и уровня выбросов парниковых газов в атмосферу. Поскольку мировой научный консенсус определяет, что причиной глобального изменения климата является антропогенная деятельность, где в результате сжигания ископаемых топлив в атмосферу выделяются огромные объемы парниковых газов (в первую очередь СО2, но также метана и ряда других), человечество предпринимает попытки наднационального регулирования по ограничению этих эмиссий. С 1992 года действует Рамочная конвенция ООН по изменению климата (РКИК ООН), в 2015 подписано Парижское соглашение, к которому присоединились в том или ином виде все 194 страны РКИК ООН, в том числе государства Центральной Азии. Центральноазиатские страны традиционно принимают участие в конференции сторон (СОР), так, в 2023 году на СОР28 в Дубае они впервые выступали в едином павильоне под лозунгом «Пять стран – один регион – один голос».

Следует оговориться, что глобальное изменение климата не является единственной опасной проблемой для человечества, и декарбонизация тоже не должна быть единственным фокусом внимания, неправильно допускать «туннельное зрение», игнорирующее другие, не менее сложные проблемы, в первую очередь угрозу утраты биоразнообразия. Однако это не избавляет человечество от решения каждой из них, в том числе мерами декарбонизации.

Необходимо также упомянуть энергопереход как в определенной степени объективный тренд. С одной стороны, его драйвером является борьба с изменением климата, которой он в значительной степени содействует, а с другой — технологический прогресс и удешевление, появление и повышение доступности широкой линейки новых энергетических технологий. Учитывая место и роль энергии во всех экономических цепочках, жизнеобеспечивающий характер коммунальной энергетики, а также приверженность этим изменениям все большего количества стран, что выражается в росте инвестиций и смене государственного регулирования, неудивительно, что энергопереход стал глобальным трендом и оказывает огромное влияние на все сферы. Согласно отчету Международного энергетического агентства (МЭА), в 2023 году прирост мощности возобновляемой энергетики в мире оказался больше прошлогоднего почти в 1,5 раза, достигнув почти 510 ГВт (это максимальный рост за последние два десятилетия).

Специфика энергетики

Роль энергетики в социально-экономическом развитии сложно переоценить:

• за счет затрат энергии и создания комфортного для человека микроклимата в зданиях стало возможным освоение территорий, иначе непригодных для существования человека (да и само строительство зданий требует энергии);
• промышленные процессы, производство товаров и оказание услуг требуют затрат энергии, достаточно напомнить энергоемкие металлургическую и химическую промышленность, без продукции которых сегодня нельзя удовлетворить глобальный спрос;
• агросектор потребляет (вместе с лесным хозяйством, по данным МЭА) порядка 2% энергии, обеспечивая продовольственную безопасность и снабжая человечество продуктами питания;
• транспорт потребляет более 25% энергоресурсов, и современная глобальная экономика не представима без сложившихся цепочек поставок (достаточно вспомнить, какой кризис вызвали их изменения в результате COVID-19), но также и пассажиропотоков;
• повсеместная цифровизация и даже цифровая революция также требуют значительных затрат энергии, прежде всего на функционирование центров обработки данных (ЦОД) – в начале прошлого десятилетия они уже потребляли от 1 до 1,5% электроэнергии в глобальном масштабе.

При этом важно помнить, что, находясь в начале цепочек создания добавленной стоимости, энергетический комплекс работает своего рода мультипликатором и к себестоимости продукции на всех дальнейших переделах, и к ее углеродному следу.

Характеристики энергоперехода

Энергопереход – это не только замена ископаемых топлив возобновляемыми источниками энергии (ВИЭ). В результате происходящей энергетической революции меняются паттерны энергетических процессов. Происходящая энергетическая революция, в отличие от предыдущих, не обеспечивает человечеству переход к более дешевым и доступным источникам энергии — на этот раз мы хотим учитывать в цене энергии экстерналии, в первую очередь воздействие на природу и климат, и поэтому переходим на более экологичные и чистые источники. Среди других ключевых изменений и технологий, свойственных энергопереходу, можно отметить следующие:

• Меняется соотношение видов энергии в энергобалансе — превалировать начинает электроэнергия за счет электрификации процессов (отопления и нагрева, транспорта и т.д.).
• Больше не обязательно немедленно потреблять произведенную электроэнергию, все большее развитие получают системы хранения энергии, хотя они еще и не вышли на промышленно экономически выгодный уровень, однако это вопрос времени.
• Развивается распределенная энергетика — источники энергии становятся ближе к потребителю и меньше масштабом.
• В целом меняются роли — потребители теперь могут и производить энергию, становясь просьюмерами (и потребителями, и производителями).
• Если раньше считалось, что управлять можно генерацией, а нагрузка, напротив, стохастична и непредсказуема, то развитие ВИЭ и технологии управления спросом (demand-side management) переворачивают этот принцип — теперь управлять легче спросом, а не стохастичной генерацией.
• Как следствие, растет спрос на энергетическую гибкость, энергосистемы могут строиться не вокруг базовой нагрузки, а вокруг возобновляемых источников, а стохастический характер их генерации компенсируется гибкими мощностями — например, на биогазе или природном газе.
• Меняются не только роли, но и архитектура электросетей, стремясь к организации в виде энергохабов, энергосообществ, где действуют разнообразные источники ВИЭ, системы хранения и потребители, и которые имеют подключение к общей сети — первые прецеденты уже есть.
• Меняются также бизнес-модели на энергетических рынках за счет управления спросом, технологий блокчейн, смарт-контрактов, появления тарифных меню, рынков зеленых сертификатов (атрибутов зеленой энергии), ростом запроса на энергетическую гибкость.
• Развиваются водородные технологии — в первую очередь для секторов, декарбонизация которых иными способами невозможна.
• Развиваются технологии захвата, удержания (и утилизации) углерода – CCS/CCUS, по их статусу пока нет согласия, как показала недавняя Конференция сторон СОР28 в Дубае, однако несомненно, как минимум нефтегазовые, цементные, химические и сталелитейные производства будут и дальше искать возможности для удешевления и внедрения этих технологий.

Таким образом, налицо ускоренное развитие целого набора взаимосвязанных технологий, укладывающихся в указанные выше принципы и задачи.

Энергопереход vs энергобезопасность

Рассматривая происходящее через призму энергетической трилеммы (безопасность, устойчивость и справедливость), можно увидеть расположение основных противоречий.

Несмотря на то, что энергопереход в определенной степени объективный тренд, и большинство стран мира, так или иначе, встраиваются в него, меняя свои энергетические, промышленные, экологические и технические политики, этот путь для каждой страны уникален.

В данном контексте уместно упомянуть различия между странами Глобального Севера и Глобального Юга, несмотря на некоторое упрощение происходящего в такой концепции. Действительно, если, например, рассмотреть климатические политики, которые сейчас в первых строках и глобальной, и страновых повесток, особенно после всемирной Конференции сторон СОР28, налицо противоречия. При том, что наибольший вклад в глобальное изменение климата внесли развитые страны, сегодня наиболее уязвимыми к его последствиям являются страны развивающиеся. Однако, кроме необходимости затратных адаптационных мер, развивающийся мир сталкивается и с вопросом митигации, поскольку развивающиеся страны также взяли на себя международные обязательства, и наднациональное регулирование сегодня настроено так, что ограничивает использование традиционной энергетики, основанной на ископаемых топливах. Развивающиеся страны обычно не имеют достаточно инвестиционных ресурсов, а также зачастую и технологий для полномасштабного развития «новой энергетики», возобновляемых источников и всего набора технологий, указанных выше. Таким образом, противоречие для развивающихся стран заключается в необходимости достижения экономического роста, для чего требуются наиболее дешевые источники энергии, при ограничении использования для него более дешевых источников энергии на ископаемых топливах.

По-своему это противоречие преломляется и для развитых стран. В условиях энергетического кризиса, драматического передела цепочек поставок и рынков национальные энергетические политики подвергаются серьезному пересмотру. Дефицит топлива, нестабильность цен и необходимость замещения привычных поставщиков грозит и развитию промышленности, и сектору домохозяйств, то есть и экономике, и социальной стабильности.

В этих условиях очевидной мерой кажется возврат к дешевой ископаемой энергетике, однако государства Евросоюза комбинируют несколько типов мероприятий — конъюнктурное оперативное восполнение дефицита энергии здесь и сейчас за счет возврата местами к угольной и атомной генерации, а также ужесточение и ускорение планов по развитию ВИЭ. Некоторым исследователям это может показаться парадоксальным, однако лица, принимающие решения в Евросоюзе, рассматривают скорейшее совершение полного энергоперехода в качестве залога энергетической безопасности, а не риска для нее.

При этом в комплексе принимаемых мер первое место занимает повышение энергоэффективности, и это не случайно.

Энергоэффективность как базовая мера

Действительно, повышение энергоэффективности – первая и базовая мера во всем комплексе мероприятий хоть климатической политики, хоть энергоперехода и изменения энерготехнологического уклада, и этому есть сразу несколько причин.

Во-первых, сбереженный киловатт-час – гораздо более дешевый, чем аналогичный, сгенерированный на источнике, тем более, если энергии дефицит, и этот энергоисточник надо построить, тем более, если в современных реалиях это источник возобновляемой энергии.

Во-вторых, учитывая всю энергетическую цепочку, меры по повышению энергоэффективности в любом ее звене оказывают влияние и на остальные и, в свою очередь, на всю дальнейшую цепочку создания добавленной стоимости в экономике (мы упоминали выше мультипликатор). В обратной ситуации, нерациональное потребление энергии и потери также являются мультипликатором, влияющим на многочисленные последующие переделы и транзакции, и, таким образом, общество теряет еще больше материальных ресурсов, труда и времени. То есть, не наведя порядка в процессах от получения энергии, ее транспортировки и преобразования в некоторых случаях, до конечного потребления, нерационально добиваться экономического роста экстенсивным путем, увеличивая генерацию.

В-третьих, меры повышения энергоэффективности хорошо разработаны, широко известны и легко обсчитываются, то есть наиболее доступны к реализации и в том числе с точки зрения привлечения финансирования.

Среди наиболее понятных направлений повышения энергоэффективности, если рассматривать по-крупному — диагностика (аудиты, учет, бенчмаркинг и другой анализ полученных данных), модернизация, различные виды маркировки (оборудования, зданий и технологических процессов) для возможности экономическим агентам сделать обоснованный выбор, административные меры (лимиты на потребление, требования к энергоэффективности, наилучшие доступные технологии и др.) и стимулирующие (преференции, программы поддержки и субсидирования, льготные тарифы, зеленая ипотека и т.п.), а также, конечно, популяризация, информирование и обучение.

Одной из комплексных универсальных мер является внедрение энергоменеджмента как зонтичной организационной рамки, включающей в себя любые другие мероприятия и обеспечивающие их системность, прослеживаемость и логичность, с целью постоянного улучшения энергорезультативности экономической системы, в том числе, предприятий.

Мария Степанова, к.э.н., эксперт New Energy Advancement Hub

Источники

• Renewables 2023 Analysis and forecast to 2028. IEA Report. https://iea.blob.core.windows.net/assets/96d66a8b-d502-476b-ba94-54ffda84cf72/Renewables_2023.pdf
• World Energy Trilemma Index 2021, published by the World Energy Council in partnership with Oliver Wyman. https://trilemma.worldenergy.org/reports/main/2021/World%20Energy%20Trilemma%20Index%202021.pdf
• Koomey, Jonathan. Growth In Data Center Electricity Use 2005 To 2010. Report. Analytical Press, 2011
• Прогноз развития энергетики мира и России 2019 / под ред. А.А. Макарова, Т.А. Митровой, В.А. Кулагина; ИНЭИ РАН–Московская школа управления СКОЛКОВО – Москва, 2019. – 210 с. — ISBN 978-5-91438-028-8
• Митрова Т.А., Макаров А.А. Энергетика и геополитика. Академия Энергетики. №1(44). Издательство “Наука”, 2012, сс. 46-59
• Макаров А., Галкина А., Грушевенко Е., Грушевенко Д., Кулагин В., Митрова Т., Сорокин С. Перспективы мировой энергетики до 2040 г.. Мировая экономика и международные отношения, 2014, № 1, сс. 3-20.
• Старченко А. Reinventing Energy: как новые технологии меняют электроэнергетику. 2018. https://energiavita.ru/wp-content/uploads/2019/10/StarchenkoAG_2018-05-17_sm.pdf
• Эмин Аскеров. Watt’s Up With Startups. 11.2023., https://www.youtube.com/live/nOZRHQGlC1I?si=Um-fnsO10HH9fy8Y
• Степанова М.В. Новая энергетика для нового мира – основные гипотезы. Даниловские чтения. Екатеринбург, 2022